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摘要:介绍了一种基于altera公司大规模可编程逻辑器件epf10k10的多功能光栅尺处理品电路。叙述了该电路的主要电路——四倍频细分、辨向电路、计数电路、接口处理电路的设计原理,风时给出了详细的电路和仿真波形。 关键词:光栅尺 四倍频细分 辨向 eda fpga epf10k10 1 光栅尺信号及电路设计要求 将光源、两块长光栅(动尺和定尺)、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。光栅尺输出的是电信号,动尺移动一个栅距,输出电信号便变化一个周期,它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式,一是相位角相差90o的2路方波信号,二是相位依次相差90o的4路正弦信号。这些信号的空间位置周期为w。本文针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论,而对于输出正弦波信号的光栅尺,经过整形可变为方波信号输出。 输出方波的光栅尺有a相、b相和z相三个电信号,a相信号为主信号,b相为副信号,两个信号周期相同,均为w,相位差90o。z信号可以作为较准信号以消除累积误差。 图1给出了动尺移动时a、b信号的变化情
cr(in-circuit reconfigurability),在线配置方式一般有两类:一是通过下载电费由计算机直接对其进行配置;二是通过微处理器对其进行配置。前者调试时非常方便 ,但在应用现场是很不现实的。因此,如果系统重新上电时,系统本身具有自动加载可编程逻辑器件的编程文件,完成对可编程逻辑器件的配置,就可以省去了通过手工由下载电费对器件进行配置的过程。这种自动加载配置对fpga的某些应用来说是必需的,在笔者参与研制的一种干扰系统中,利用单片机at89c52对flex10k系列fpga中的epf10k10进行在线并行配置,取得了良好的效果。1 fpga器件的配置方式和配置文件1.1 fpga器件的配置方式altera公司生产的具有icr功能的fpga器件有flex6000、flex10k、apex和acex等系列。它们的配置方式可分为ps(被动串行)、pps(被动并行同步)、ppa(被动并行异步)、psa(被动串行异步)和jtag(joint test action group)等五种方式。这五种方式都适用于单片机配置。ps方式因电路简单,对配置时钟的要求相对较低而被广泛应用。相比而方,采用pp
频率条件下都能保持恒定测量精度的关键。因为,此时gate的宽度tc改变以及随机的出现时间造成的误差最多只有基准时钟bclk信号的一个时钟周期,由于bclk的信号是由高稳定度的100 mhz晶体振荡器发出的,所以任何时刻的绝对测量误差只有1/108 s,这也是系统产生主要的误差。 设在某一次预置门控时间tc中对被测信号计数值为nx,对标准频率信号的计数值为nb,则根据闸门时间相等,可得出公式(1): 2 频率计的vhdl设计 本设计采用altera公司的fpga芯片epf10k10,该芯片管脚间的延迟为5 ns,即频率为200 mhz,应用标准化的硬件描述语言vhdl有非常丰富的数据类型,他的结构模型是层次化的,利用这些丰富的数据类型和层次化的结构模型,对复杂的数字系统进行逻辑设计并用计算机仿真,逐步完善后进行自动综合生成符合要求的、在电路结构上可实现的数字逻辑,再下载到可编程逻辑器件中,即可完成设计任务。下面给出该频率计基于epf10k10的vhdl描述源程序: 仿真波形如图2所示。 3 结 语 本文利用altera
.2 icr控制电路原理 icr电路原理如图3所示。at24c256用来存储fpga的配置数据。 icr控制电路的工作过程为:经maxplus ii编译生产的配置文件(.sof)通过格式转换成为 (.rbf)。然后,利用pc机端的控制程序,通过pc机的串行通信口,经u1存储在u2中。u1再根据系统的要求,通过p1.2、p1.3、p1.4、p3.0和p3.1等5个i/o口,将其存储在u2中的配置数据下载到电路中的fpga器件中去。 因作者设计电路中的fpga是altera公司的flex系列的epf10k10,其配置文件的容量为15kb,故电路中采用1片at24c128就可存储epf10k10的配置数据。我们选用at24c256器件可以存储两个配置文件,是为了实现多任务电路重构,此时整个icr控制电路只有2片ic。可以说,它是目前结构最简单、成本最低的icr控制电路。如果配置的fpga是epf10k30或更大门数的器件,则需要大容量的存储器件或多片at24c256。(在两线串行总线上最多可接4片at24c256。)3 软件设计 在该配置方案中,软件包括在pc机端的控制软件和在at89c2051端的
逻辑阵列。嵌入式阵列由一些嵌入式阵列块(eab)组成,用于实现各种复杂的逻辑功能。逻辑阵列由逻辑阵列块组成,用于实现通用逻辑。flex10k器件采用可重构的cnossram单元,其结构集成了实现通用多功能门阵列所需的全部特征,器件容量可达1万~25万门。具有功耗低(多数器件在静态模式下电流小于0.5 ma)、互连方式灵活、支持多电压i/o接口等特点,能够高密度、高速度、高性能地将整个系统集成于单个器件中。表1提供了flex10k系列典型器件的特性。 考虑本系统的性能、经济性等因素,选用epf10k10器件完全能满足设计要求。2.4 转速显示部分 由于水轮发电机组的转速一般在3 000 rpm左右,所以用4个共阴极七段led数码管构成水轮发电机组的4 b转速数字显示电路。2.5 控制继电器组 由于水轮发电机组的转速过低或过高都会影响发电系统正常、安全地工作,因此需相应的驱动报警电路和控制电路来保障其工作速度在允许的范围内。 转速的上、下限值设定可根据实际机组的需要从cpld的i/o功能引脚预置输入,应用vhdl语言描述,将cpld测得的转速值与预置值比较,超限即送出信号到控制继电器组,使
看我的电路并指教这是我设计的isa总线接口试验板,通过计算机给相应的端口置数来测试继电器的通断从而实现信号的切换,请各位指正,以便我不断进步,谢谢! 电路中我有疑点的地方: 1、epf10k10 144-3中未用的管脚应该怎样接?(专用的管脚和i/o脚) 2、配置器件epc1441的6脚ncasc怎样接?他的作用? 3、epf10k10 、配置器件epc1441、下载接口的连接是否正确?
请教几个关于epf10k10型fpga的几个问题请问epf10k10型fpga的i/o端口的输出参数。另外要通过220v市电对其供5v直流电,有什麽好的方法没有?请高手多多指教。谢谢!!!
求助!epf10k10的下载问题?我用的是quartus ii 软件,下载到epf10k10lc-8404里后,提示下载成功,但总是不能用,偶尔依次成功,但掉电后再下,又不能用了,请问这可能是什么原因造成的呀? 谢谢!
邪门,10k10在protel中的sch引脚图与datasheet中的不一样(见图)!这真是邪门了,我用的是protel99,sch的库为软件自带的“altera asic.ddb/altera user programmable.lib”,其中有“epf10k10lc84-4(84)”的引脚排列,见图中中间部分。而我在maxplus中选择的epf10k10lc84-3的引脚排列与其“严重”不同!见图中上边缘绿色文字所指示的列。我又到altera网站下载了epf10k10的pin-outs,对比了一下,与maxplus中的基本相同,见图中上边缘绿色文字所指示的列。(粉色文字是表面上不一样,实际是复用口)这是不是说明两个可能:1、protel错了;2、altera在10k10的生命历程中改了它的引脚排列。两种可能都有点不该出现!请见识多的先学能消除一下我的困惑。注:标注“---xx”,没有字母说明的引脚是maxplus自动分配为输入输出的。 * - 本贴最后修改时间:2006-4-19 17:06:52 修改者:fzww
epf10k10是fpga!如楼上所言,altera的cpld,只有max与maxii两个系列,按以前的观点,cpld与fpga的结构是不一样的,cpld基于的是乘积项结构,更适合一些加乘的运算的组合逻辑,其配置信息掉电不丢失。fpga是基于ram结构的,更适合时序逻辑,内部没有保存加载信息的rom,必须外加一个配置芯片。其实altera的maxii的cpld也是基于le结构,不过内部加入了保存其配置信息的flash,同时还有一块用户可操作的flash.